摘要 | 第4-5页 |
abstract | 第5-6页 |
第一章 绪论 | 第10-19页 |
1.1 引言 | 第10页 |
1.2 超级电容器概述 | 第10-12页 |
1.3 超级电容器的原理以及分类 | 第12-14页 |
1.3.1 双电层电容器 | 第12-13页 |
1.3.2 赝电容器 | 第13-14页 |
1.3.3 混合超级电容器 | 第14页 |
1.4 超级电容器电极材料的分类 | 第14-15页 |
1.4.1 碳基材料 | 第14-15页 |
1.4.2 金属氧化物 | 第15页 |
1.4.3 导电聚合物 | 第15页 |
1.5 石墨烯基超级电容器 | 第15-18页 |
1.5.1 石墨烯的制备 | 第16页 |
1.5.1.1 自上而下法 | 第16页 |
1.5.1.2 自下而上法 | 第16页 |
1.5.2 石墨烯作为超级电容器电极材料发展现状 | 第16-18页 |
1.6 选题意义与工作内容 | 第18页 |
1.7 本章小结 | 第18-19页 |
第二章 实验方法 | 第19-22页 |
2.1 实验所用原材料 | 第19页 |
2.2 实验所用仪器 | 第19-20页 |
2.3 结构与形貌表征 | 第20-21页 |
2.3.1 X射线衍射分析(XRD) | 第20页 |
2.3.2 拉曼光谱分析(Raman) | 第20页 |
2.3.3 X射线光电子能谱(XPS) | 第20页 |
2.3.4 红外光谱分析(FTIR) | 第20页 |
2.3.5 比表面积与孔结构分析 | 第20-21页 |
2.3.6 扫描电子显微镜(SEM) | 第21页 |
2.3.7 透射电子显微镜(TEM) | 第21页 |
2.4 电化学性能测试 | 第21页 |
2.4.1 循环伏安测试(CV) | 第21页 |
2.4.2 恒流充放电(GCD) | 第21页 |
2.4.3 电化学交流阻抗谱(EIS) | 第21页 |
2.5 本章小结 | 第21-22页 |
第三章 石墨烯基全碳3D结构电极的制备与电化学性能研究 | 第22-39页 |
3.1 引言 | 第22页 |
3.2 实验方法 | 第22-24页 |
3.2.1 氧化石墨烯的制备(GO) | 第22-23页 |
3.2.2 多孔氧化石墨烯的制备(HGO) | 第23页 |
3.2.3 制备全碳3D自组装结构的水凝胶(HG-CNT-HCNO) | 第23页 |
3.2.4 电极的制备 | 第23页 |
3.2.5 超级电容器器件的组装 | 第23页 |
3.2.6 电化学测试 | 第23-24页 |
3.3 结果与讨论 | 第24-37页 |
3.3.1 宏观形貌表征 | 第24-25页 |
3.3.2 微观形貌表征 | 第25-26页 |
3.3.3 结构表征 | 第26-28页 |
3.3.4 电化学性能测试 | 第28-37页 |
3.3.4.1 集流体的选择 | 第28-29页 |
3.3.4.2 电极压片压力的优化 | 第29-30页 |
3.3.4.3 回流造孔前后性能对比 | 第30页 |
3.3.4.4 碳纳米管以及碳洋葱掺加量的优化 | 第30-33页 |
3.3.4.5 不同组分的水凝胶电极之间的性能对比 | 第33-36页 |
3.3.4.6 阻抗衍生数据分析 | 第36-37页 |
3.3.4.7 循环性能测试 | 第37页 |
3.4 本章小结 | 第37-39页 |
第四章 石墨烯基全碳3D结构电极在有机电解液下的电化学性能研究 | 第39-49页 |
4.1 引言 | 第39页 |
4.2 实验部分 | 第39-40页 |
4.2.1 水凝胶的制备 | 第39页 |
4.2.2 对称超级电容器的组装 | 第39页 |
4.2.3 有机电解液的选择 | 第39-40页 |
4.3 结果与分析 | 第40-47页 |
4.3.1 有机电解液的筛选 | 第40-44页 |
4.3.1.1 六氟磷酸锂 | 第40-41页 |
4.3.1.2 高氯酸锂 | 第41页 |
4.3.1.3 四乙基四氟硼酸铵 | 第41-42页 |
4.3.1.4 离子液体EMIMBF | 第42-44页 |
4.3.2 有机电解液下器件的电化学性能的进一步优化 | 第44-47页 |
4.3.2.1 间苯二胺以及对苯二胺作为添加剂的性能对比 | 第44-45页 |
4.3.2.2 对苯二胺掺加量的优化 | 第45-46页 |
4.3.2.3 对称器件在有机电解液下的电化学性能 | 第46-47页 |
4.4 本章小结 | 第47-49页 |
第五章 结论 | 第49-51页 |
参考文献 | 第51-57页 |
致谢 | 第57页 |